为什么英国潮汐能很快会发挥更大的作用?

本文来自赫尔大学可再生能源讲师西蒙·沃德曼。

长期以来,潮汐能一直潜伏在英国可再生能源武库的背后,其地位已经超过风能和太阳能同行,部分原因是技术准备早,成本高。

然而,最近的研究表明,它可以提供英国65,438+065,438+0%的电力需求——加上政府对英国项目管道的大量投资——它的未来看起来越来越光明。

潮汐是由太阳和月亮的引力驱动的水围绕地球的大规模运动。在潮汐特别强的地区,我们可以使用涡轮机——类似于风力涡轮机,但在水下——当水经过时旋转以获得一些能量。目前这种方式比之前采用类似大坝的潮汐拦河坝的思路更受欢迎,主要是因为它对环境的影响没有那么严重。

在过去的十年中,全球潮汐能产业已经证明,从海洋中吸收能量是可预测和可靠的。在苏格兰、威尔士、加拿大、中国、法国和日本,已经设计了十多种实验性涡轮机来发电,其中许多为家庭和企业供电。

由开发商SIMEC Atlantis和Nova Innovation领导的英国首个“商业”潮汐能项目在苏格兰海水中安装了多个涡轮机阵列。最大的一个目前可以产生6兆瓦的电力:这大约相当于两个或三个陆上风力涡轮机,提供足够供应数千户家庭的能量。项目的扩展已经在进行中。在法罗群岛,潮汐开发公司Minesto刚刚宣布了一项120 MW的阵列计划,该计划将提供该岛40%的能源需求。

潮汐涡轮机的设计趋势通常被一个大问题所分隔:它们是最好漂浮还是安装在海底。浮动涡轮机更容易维护,并且它们受益于水面附近更快的水流。但是那些在海底的涡轮机受风暴的影响较小,船只可以在足够深的水中在它们上面自由航行。还不清楚一种方法是否会胜出,或者选择是否取决于位置。

反正潮汐发电行业既然掌握了可行的技术,就需要证明自己能降低成本。幸运的是,海上风力发电的故事有先例可循。在英国和其他地方政府的支持下,世界各地的海上风力发电开发商在过去十年中已将成本降低了近三分之一,预计由于正在进行的研发,成本将进一步降低。

潮汐能的成本可能永远不会像风能那么低。这部分是因为潮汐涡轮机无法像风力涡轮机那样扩大规模(你只能在有限的水深范围内建造如此大型的涡轮机),部分是因为在海底做事情通常比在海面上做事情更昂贵(这是一个更恶劣、更难以接近的环境)。但是匹配成本甚至可能不是必要的。

正如批评者热衷于指出的那样,风不是永远吹着的,太阳不是永远照耀着的,潮流也不是永远流动着的:因此,为了建立一个灵活的低碳电力系统,我们需要使用一系列不同的能源,而不是只依赖最便宜的能源。

潮汐能提供了一个独特的优势,那就是虽然它的输出会随着时间而变化,但这种变化可以通过知道地球和月球的轨道提前几年预测出来。这意味着电网运营商将能够规划潮汐涡轮机的不同输出,并安排其他来源来填补缺口。

幸运的是,英国政府似乎正在加大力度帮助潮汐行业。英国最新一轮“合约换差价”可再生能源融资包含“部分”潮汐能,因此目前不必与海上风电等更廉价的技术竞争。最近公布的英国能源安全战略承诺“积极探索”潮汐能和地热能技术。

潮汐能永远不会像风能或太阳能那样在全球范围内发挥重要作用,因为世界上只有少数地区有强潮汐。不幸的是,它不会及时准备好来帮助我们应对当前的能源价格危机。

但是对于那些潮流强劲的地方,包括英国,它有很大的前景。有分析师估计全球市场规模为6543.8+0300亿英镑。此外,有可能进一步开发涡轮机技术,以利用较慢但更稳定的洋流,如日本沿海的黑潮洋流。

潮汐能技术是有效的,它将继续存在。现在,为我们的家庭和企业提供电力的最有效的方法是建造更多的潮汐发电站。